Desene schematice

Desene schematice

A.1. Notiuni preliminare

Produsele din domeniile electric si electronic au in documentatia de fabricatie si de utilizare desene de executie si desene schematice. Schemele electrice sunt prezente si in unele prospecte si carti tehnice ale produselor electrice, ele nu inlocuiesc documentatia de fabricatie, ci o expliciteaza si o completeaza. Pe langa scheme electrice in domeniul electric se mai folosesc diagrame si tabele.

Schemele electrice sunt reprezentari grafice simplificate ale modului in care sunt conectate functional si fizic diferite parti ale unei instalatii electrice, ale unui aparat electric sau ale unui ansamblu electric in general. Schemele electrice utilizeaza pentru redarea diferitelor componente ale ansamblului considerat simboluri grafice si semne conventionale specifice.

Pentru reprezentarea schemelor electrice si simularea functionarii acestora exista numeroase pachete soft, acestea pot fi utilizate si la proiectarea electrica a intregului ansamblu electric sau electronic.

A.2 Clasificarea schemelor electrice dupa scopul lor

Dupa scopul si destinatia lor, schemele electrice se clasifica in:

Scheme explicative;

Diagrame sau tabele explicative;

Scheme de conexiuni sau tabele de conexiuni;

Planuri de amplasare.

Schemele explicative pot fi scheme functionale sau scheme de circulatie.

Schemele functionale redau principiul de functionare al unei instalatii, aparat  sau ansamblu electric. Forma de prezentare a schemelor functionale este cea de scheme principiale (figura A) sau de scheme-bloc (figura B). In realizarea lor, este necesara delimitarea corecta a elementelor componente sau a modulelor functionale, precum si explicitarea conexiunilor intermodulare. Schemele trebuie sa fie usor de citit, respectand dispunerea logica de succesiune a modulelor de la intrare spre iesire.

Figura A: Sistem de reglare automata a caldurii la un fier de calcat.

Figura B: Schema bloc a unui sistem de reglare automata a caldurii la un fier de calcat

Schemele de circulatie redau deplasarea fluxului de energie, de materiale sau de informatie intr-un ansamblu tehnic. Aceste scheme respecta principiul conform caruia orice sistem fizic are cel putin o intrare si cel putin o iesire, existand totdeauna cel putin un modul de intrare si unul de iesire din sistemul global. Uneori schemele de circulatie se suprapun partial sau total cu schemele bloc (figura B).

Diagramele sau tabelele explicative dau informatii aditionale pentru schemele explicative cum ar fi: tipul componentelor, caracteristicile tehnice ale acestora, succesiuea elementelor, timpii de actiune, operatii si actiuni etc. (figura C).

Figura C. Pornirea M.c.c. prin inserierea in circuitul indusului a unui reostat in trepte:

a - schema de principiu; b - diagrama pornirii in trepte a unui motor de c.c.

Scheme de conexiuni sau tabele de conexiuni sunt foarte utile in procesul tehnologic de fabricatie, la realizarea fizica a conexiunilor, la verificarea corectitudinii lor, precum si la depanarea produsului .

Planuri de amplasare redau dispunerea spatiala a componentelor unei instalatii elctrice sau electronice si modul de incadrare in ansamblu sau ambient.

A.3 Simboluri utilizate in electrotehnica si electronica

Simbolurile utilizate in electrotehnica si electronica sunt semnele conventionale care servesc la realizarea schemelor  de principiu. Schema electrica sau electronica de principiu este indispensabila la punerea in functiune, intretinerea sau depanarea ansamblului reprezentat. Semnificatia simbolurilor este definita prin forma acestora, dimensiunea semnelor sau grosimea liniei neavand importanta. Semnele conventionale pot fi orientate in orice directie, pozitia simbolurilor fiind determinata de conceptia schemei.

Aplicatii   A .

In coloana A sunt prezentate simboluri ale componentelor de circuit electrice, iar in coloana B denumirile sau imaginile acestora. Scrieti pe foaie asocierile corecte dintre fiecare cifra din coloana A si litera corespunzatoare din coloana B.

2. Documentati-va din diverse surse de informare (carti tehnice actuale, reviste de specialitate, internet etc.) si identificati cinci semne conventionale pentru componente electronice si doua pentru aparate de masura care nu figureaza in tabelele din prezentul manual si completati un tabel cu ele dupa modelul celor prezentate.

B.1.Reguli de baza si recomandari in reprezentarea schemelor de circuite electrice si electronice

Schemele de circuite pun in evidenta structura circuitului electric sau electronic fiind indispensabile in definirea functiilor electrice ale acestuia.

Forma cea mai clara a schemelor de circuite este reprezentarea desfasurata. Pentru identificarea diferitelor componente ale unui ansamblu, toate partile sale, dispersate in schema in diferite pozitii, se noteaza prin acelasi identificator literar-numeric.

Schemele pentru circuite electrice sunt simple prin elementele grafice pe care le contin dar se supun anumitor reguli de desenare, care sa le asigure un aspect lizibil si unitar.

Se impune utilizarea unor simboluri si semne conventionale standardizate pe plan international pentru elementele de circuit;

In desenarea unei scheme se grupeaza elementele de circuit care realizeaza o functie de baza, chiar daca fizic, acestea nu apartin aceleiasi unitati constructive. Succesiunea grupelor functionale trebuie sa corespunda succesiunii operatiilor sau transmisiei semnalului;

Liniile din schema care simbolizeaza conductoare se reprezinta cu cat mai putine incrucisari si schimbari de directie si se evita si traseele foarte lungi;

Derivatiile (locurile de intalnire a doua sau mai multe conductoare) numite si noduri de circuit, se reprezinta cu punct ingrosat sau cerculet, dar folosind un singur mod de reprezentare pe acelasi desen;

Incrucisarile liniilor conductoare (aparute din desenare si fara contact electric) se reprezinta prin linii perpendiculare (figura a), se evita reprezentarile oblice(figura b) fara nici un semn distinctiv, sau prin utilizarea unui mic arc de cerc ocolitor (figura c)). Pentru incrucisarile desenate paralel se recomanda ca ocolirile sa se execute in aceeasi directie (figura d). Pentru a se evita citirea gresita, schimbarea de directie pentru doua conductoare care se intersecteaza se reprezinta dupa punctul de intersectie, apropiat de acesta (figura e);

Alimentarile se reprezinta prin linii, prin semne conventionale ( -, ≈ ) sau combinatia lor;

Se recomanda ca elementele similare din circuite sa fie aliniate pe verticala daca sunt reprezentate orizontal sau pe orizontala daca sunt reprezentate vertical;

Pentru recunoasterea usoara a unor circuite fundamentale (etaje de amplificare, oscilatoare etc.) aceste circuite se deseneaza uniform, astfel incat adaugarea unor elemente suplimentare sa nu deformeze modelul de baza. Pentru o retea cu doua borne cestea se reprezinta pe aceeasi parte, iar pentru o retea cu patru borne acestea se reprezinta in colturile unui dreptunghi;

B.2 Planuri de cablare

Pentru realizarea circuitelor electronice se foloseste in cea mai mare parte tehnica de placare.  Procesul de proiectarea circuitelor imprimate consta in stabilirea traseelor in conformitate cu o schema electrica.

Distanta intre traseele de conectare si caracteristicile geometrice sunt stabilite de proiectant, in functie de parametrii electrici ai schemei care urmeaza a fi proiectata.

Se pot enunta cateva reguli care trebuie respectate pentru reusita proiectarii unui cablaj imprimat:

Latimea traseelor se alege in functie de intensitatea curentului care le strabate in regim normal de functionare, latimea trebuie sa fie de minim 0,6mm;

Componentele se monteaza direct in gaurile din cablaj sau se fixeaza cu suruburi si piulite sau cu coliere in functie de dimensiunile lor de gabarit. La proiectarea placii se tine cont de dimensiunile componentelor si modul lor de fixare;

La stabilirea traseelor se tine cont de faptul ca diferenta de potential intre trasee alaturate nu trebuie sa influenteze functionarea circuitului.

Traseele conductoarelor pentru semnale mici vor fi pe cat posibil izolate fata de cele pentru semnale de putere pentru reducerea zgomotului;

Traseele periferice se amplaseaza la cel putin 5mm de marginea cablajului;

Traseul pentru realizarea "masei" montajului se realizeaza sub forma masiva, distinct de celelalte trasee;

Diametrele gaurilor de conectare au valori standardizate: 0,8; 1,3 sau 2,00mm, in functie de dimensiunile terminalelor componentelor;

Se asigura la desenare zonele pentru gaurile tehnologice (de fixare a placilor).

Proiectarea circuitelor imprimate se realizeaza in majoritatea cazurilor utilizand programe specializate care realizeaza si desenul cablajului si desenul de amplasare a componentelor

Aplicatii   A 4. Desenati schema electrica a montajului din figura urmatoare:

. Pentru schema electrica prezentata in figura urmatoare reprezentati desenul cablajului si desenul de amplasare a componentelor.